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日本發(fā)力碳化硅功率半導體
日本發(fā)力碳化硅功率半導體
來源:日經(jīng)中文網(wǎng)
各企業(yè)將增産的是供應(yīng)和控制電力的“功率半導體”的一種。半導體基板的晶圓不使用以前佔主流的硅，而是使用“碳化硅（SiC）”。碳化硅的結(jié)合力強，耐壓性是硅的10倍。與硅相比，碳化硅即使施加高電壓，也可以高效管理電力。
採用碳化硅的功率半導體如果用于純電動汽車的逆變器時，可以將耗電量減少5～8％。這樣可以延長續(xù)航距離，減小電池容量。預計在光伏發(fā)電設(shè)備及工業(yè)設(shè)備等需要支持高電壓的領(lǐng)域也有望普及。
據(jù)日本調(diào)查公司富士經(jīng)濟（東京中央?yún)^(qū)）預測，2022年純電動汽車的全球銷量將超過混合動力車（HV），到2035年將達到2418萬輛，是2020年的11倍。在純電動汽車領(lǐng)域領(lǐng)先的美國特斯拉及部分中國企業(yè)已經(jīng)開始採用碳化硅功率半導體。
如果碳化硅功率半導體被每輛配備個數(shù)多、産業(yè)規(guī)模也大的汽車相繼採用的話，相關(guān)需求有可能迅速擴大。著眼于正式啟動量産，從事功率半導體的各企業(yè)已開始構(gòu)建增産體制。
羅姆為了在2025年之前將碳化硅功率半導體的産能擴大到5倍以上，將投資約500億日元。該公司已在福岡縣筑后市的工廠建成制造相關(guān)産品的新廠房，計劃2022年投入使用。中國大型汽車廠商吉利汽車的純電動車已決定採用羅姆的産品，目標是將現(xiàn)在佔近2成的全球份額儘快提高到3成。
東芝的半導體業(yè)務(wù)子公司東芝Devices&Storage計劃2023年度將位于日本兵庫縣太子町的姬路半導體工廠的碳化硅功率半導體産量提高到2020年度的3倍以上，并儘快提高到10倍。力爭最晚于2030年度獲得全球1成以上的份額。
東芝Devices&Storage此前主要生産鐵路用設(shè)備，年銷售額為十幾億日元。據(jù)稱，如果鐵路系統(tǒng)用途産品全部改用碳化硅産品的話，與同時使用硅的原産品相比，設(shè)備體積可縮小約38％，耗電量也可減少約20％。今后還將擴大到用于伺服器和工業(yè)電源的産品，并爭取在2024年以后投放車載産品。
日本富士電機也在考慮將碳化硅産品的投産時間比原計劃（2025年）提前半年至一年。
增産面臨的課題是材料的穩(wěn)定採購。碳化硅産品要求很高的加工技術(shù)，因此與材料制造商的合作不可或缺。半導體企業(yè)與上游原材料企業(yè)簽訂供應(yīng)合同的動向也開始活躍起來。
日本原材料大企業(yè)昭和電工9月發(fā)佈消息稱，該公司已經(jīng)與東芝Devices&Storage就碳化硅晶圓簽訂了兩年半的長期供應(yīng)合同。昭和電工5月還與佔據(jù)功率半導體總體兩成以上份額的全球最大企業(yè)德國英飛凌科技（Infineon）簽訂了優(yōu)先供貨合同，訂單不斷增加。
半導體企業(yè)間還出現(xiàn)了通過併購（M&A）與材料廠商推進“垂直整合”的動向。功率半導體份額居世界第2位的美國安森美半導體（ONSemiconductor）8月宣佈，將以約460億日元的價格收購一家從事碳化硅生産業(yè)務(wù)的美國公司。羅姆也于2009年收購碳化硅晶圓制造商德國SiCrystal，陣營的構(gòu)建有望進一步取得進展。
在半導體領(lǐng)域,日本國內(nèi)企業(yè)被指陷入低迷。在這一背景下，功率半導體是日本企業(yè)仍然顯示出存在感的領(lǐng)域。三菱電機、東芝、富士電機、瑞薩電子等日本企業(yè)合計擁有超過兩成的全球份額。日本企業(yè)能否在新一代産品“碳化硅功率半導體”領(lǐng)域也吸引到有實力的客戶，將成為今后擴大市佔率的關(guān)鍵。
據(jù)英國調(diào)查公司Omdia預測，2020年約為12億美元的碳化硅功率半導體的市場規(guī)模到2025年將達到約40億美元，擴大至3倍以上。
